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限制主MOS管最大反峰和RCD吸收回路功耗最小可以同时实现吗? u! m" F! ?3 C4 h1 p
【导读】在一对或多对相互对立的条件面前做出选择,那是常有的事。而我们今天讨论的这个话题就是一对相互对立的条件。(即要限制主MOS管最大反峰,又要RCD吸收回路功耗最小)$ p, _/ z9 p. s
: X9 Y% O/ h9 \: N; V* j. Q
在讨论前我们先做几个假设: ① 开关电源的工作频率范围:20~200KHZ;' ~) E( Z. i$ ]* z
② RCD中的二极管正向导通时间很短(一般为几十纳秒);! T3 {: M& C( M
③ 在调整RCD回路前主变压器和MOS管,输出线路的参数已经完全确定。
$ I2 e) K( [! H/ X" H图题:MOS管 有了以上几个假设我们就可以先进行计算: 首先对MOS管的VD进行分段:% w2 V8 i& [+ u
. B# {# o0 x0 ]/ ^, S
ⅰ,输入的直流电压VDC;/ I+ I h' O' @; z. [4 d, ~3 k6 a8 g
ⅱ,次级反射初级的VOR;4 d. [( m. {9 A1 w) a' o
ⅲ,主MOS管VD余量VDS;+ R& s4 f' J* s2 v
ⅳ,RCD吸收有效电压VRCD1。
" l% |7 ^5 z9 n$ | D6 v 8 I; R/ r" c, g! e
对于以上主MOS管VD的几部分进行计算:
6 L8 R! l7 Q4 d ; C- Z( F1 v" y5 P7 c; G* H
ⅰ,输入的直流电压VDC。
V" J' d8 d# n y
, e3 X: r8 n$ C9 H. D" k; Q在计算VDC时,是依最高输入电压值为准。如宽电压应选择AC265V,即DC375V。
0 ~8 `8 k/ M. v3 T) S: `( C: xVDC=VAC *√2
4 M) [" W( z% B+ Z
" u: f7 R& h) g& ? r9 u% x) ^0 mⅱ,次级反射初级的VOR。' m2 i; q- E2 C7 Y6 l: [
: _; f" j0 L3 h& |: z
VOR是依在次级输出最高电压,整流二极管压降最大时计算的,如输出电压为:5.0V±5%(依Vo =5.25V计算),二极管VF为0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下VF值).
7 Z# ~1 A* K0 ~3 Q, x# nVOR=(VF Vo)*Np/Ns9 X$ y) U( [1 j0 O k
& p5 {& P$ l+ v9 ~% bⅲ,主MOS管VD的余量VDS。
2 j/ N q8 _- m- I: W3 l4 i+ w + L& ?( U; T3 r1 K
VDS是依MOS管VD的10%为最小值.如KA05H0165R的VD=650应选择DC65V.
- v) q) r' p5 q4 @( gVDC=VD* 10%, x" i A7 ~- X$ i- w$ s
5 R# f5 s% g2 F: w* pⅳ,RCD吸收VRCD。 MOS管的VD减去ⅰ,ⅲ三项就剩下VRCD的最大值。实际选取的VRCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。
0 H; p0 k# i3 u2 _7 fVRCD=(VD-VDC -VDS)*90%7 n Q4 o4 j5 N8 A4 p" r3 }* p
/ `3 a' N$ }% L r; [注意:
8 p# ~$ j' Z3 I# W) e+ l3 H0 U; r; f* k1 N, j+ l2 o& M# |3 z
① VRCD是计算出理论值,再通过实验进行调整,使得实际值与理论值相吻合。1 Q! \( k4 J. c( V g+ x$ {
② MOS管VD应当小于VDC的2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的VD值就过大了)。; ~$ c2 R/ F! `: j: t# P# c; R& w4 V
③ VRCD是由VRCD1和VOR组成的。
9 e+ w) w$ P0 q; t4 ~- ? v& r④ VRCD必须大于VOR的1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的VD值选择就太低了)。* D9 V+ N0 y/ X5 w# f
⑤ 如果VRCD的实测值小于VOR的1.2倍,那么RCD吸收回路就影响电源效率。2 l5 [7 _5 O$ i. h- A
( F# I0 J% S( g' y+ _ⅴ,RC时间常数τ确定。
5 o) @0 n( \- A8 H% u/ D D$ u 1 @. _- Y4 s/ e. n- i9 U5 B% K, @
τ是依开关电源工作频率而定的,一般选择10~20个开关电源周期。 试验调整VRCD值8 W ]- p. Q- D. [* X$ m, X' i) G
* ^ R+ o, x5 X& i
首先假设一个RC参数,R=100K/RJ15, C="10nF/1KV"。再上市电,应遵循先低压后高压,再由轻载到重载的原则。在试验时应当严密注视RC元件上的电压值,务必使VRCD小于计算值。如发现到达计算值,就应当立即断电,待将R值减小后,重复以上试验。(RC元件上的电压值是用示波器观察的,示波器的地接到输入电解电容“+”极的RC一点上,测试点接到RC另一点上)。一个合适的RC值应当在最高输入电压,最重的电源负载下,VRCD的试验值等于理论计算值。
' ^ k9 z6 I) a) B. T1 S9 X7 G: m i8 C1 |7 c' \
试验中值得注意的现象; B7 o7 l2 A$ u* S/ V! O0 F4 e- |) _
}. y" A, _3 C6 u, ~4 \7 Q) a
输入电网电压越低VRCD就越高,负载越重VRCD也越高。那么在最低输入电压,重负载时VRCD的试验值如果大于以上理论计算的VRCD值,是否和(三)的内容相矛盾哪?一点都不矛盾,理论值是在最高输入电压时的计算结果,而现在是低输入电压。重负载是指开关电源可能达到的最大负载。主要是通过试验测得开关电源的极限功率。
' ]$ K* P. D \ \# n& j ( t' b' T/ R5 Y! A0 T' W8 a1 q
RCD吸收电路中R值的功率选择1 I- d4 b( e( @7 h& Z
. Y% ~2 O- {6 Y* {
R的功率选择是依实测VRCD的最大值,计算而得。实际选择的功率应大于计算功率的两倍。& U, }8 \& p4 I N/ p8 E8 S
7 z% Q" `' I) yRCD吸收电路中的R值如果过小,就会降低开关电源的效率。然而,如果R值如果过大,MOS管就存在着被击穿的危险。
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